Ofislerde Pencere Camı ve Dinamik Led Aydınlatmanın Günışığı Kalitesi, Kullanıcıların Dikkati ve İş Performansı Üzerine Etkileri

Abstract

Gün ışığı, enerji tüketimi, konfor, sağlık ve performans üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir ve bu nedenle ofis binalarında tamamen cam cephelerin kullanımı artmaktadır. Ancak, doğru cam türünün seçilmesi büyük önem taşır, çünkü camlar güneş radyasyonu, ısı kazancı/kaybı ve gün ışığı kalitesini etkiler. Gelişmiş cam teknolojileri enerji verimliliğini artırırken, gün ışığının renk ve spektrumunu bozarak istenmeyen aydınlatma koşulları oluşturabilir. Enerji tasarrufunu artırmak amacıyla kullanılan LED aydınlatmalar da mavi ışık yayılımı nedeniyle sirkadiyen ritimlerin bozulmasına yol açabilmektedir. Bu araştırma, gün ışığı ve yapay aydınlatmanın bir arada kullanılarak bilişsel performans, memnuniyet, dikkat ve uyanıklık üzerindeki etkilerini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Aydınlatma seviyeleri, renk sıcaklığı, spektral dağılım ve cam türleri dikkate alınarak, en uygun aydınlatma koşullarını belirlemek için Yapay Sinir Ağları (ANN) ve bulanık mantık modelleri kullanılmıştır. İki ofiste, on farklı cam türü ve dinamik LED sistemleri ile deneyler gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, dinamik LED sistemlerinin özellikle bazı cam türleri ile birlikte kullanıldığında Sirkadiyen Uyarım (CS) ve Eşdeğer Melanopik Lüks (EML) değerlerini önemli ölçüde artırdığını göstermektedir. Şeffaf ve akıllı camlar, görev performansı ve kullanıcı memnuniyeti açısından en iyi sonuçları sağlarken, fotovoltaik ve renkli camlar daha düşük memnuniyet düzeylerine yol açmıştır. Aydınlatma koşullarının etkisi, özellikle kağıt bazlı görsel görevlerde belirgin olurken, bilgisayar tabanlı görevlerin aydınlatma koşullarından ziyade demografik bilgilerle daha ilgili olduğu gözlemlenmiştir. ANN modelleri, performans sonuçlarını %40 ile %93 arasında bir doğrulukla tahmin etmede başarılı olmuştur. Performans sınıflandırması bulanık mantık modelleri ile başarıyla yapılmış olup, bu çalışmanın metodolojisi gelecekteki araştırmalar için değerli bir rehber sunarak bina performans değerlendirme sistemlerine entegre edilebilecek bir çerçeve sağlamaktadır.

Daylighting positively impacts energy consumption, comfort, health, and performance, leading to the increasing use of fully glazed facades in office buildings. However, selecting the appropriate window glass is critical, as it affects solar radiation, heat gain/loss, and daylight quality. Advanced window glasses improve energy efficiency but may distort daylight's color and spectrum, creating undesirable lighting conditions. The rise of LED lighting, designed to reduce energy use, introduces challenges with its blue light emissions, which can disrupt circadian rhythms. This research integrates daylight and artificial lighting to evaluate their combined effects on cognitive performance, satisfaction, attention, and alertness. Artificial Neural Networks (ANN) and fuzzy logic models were employed to identify optimal lighting conditions, considering illuminance, color temperature, spectral distribution, and glass types. Two offices were tested with ten types of window glass and dynamic LED systems. Results show that dynamic LED lighting systems significantly enhance Circadian Stimulus (CS) and Equivalent Melanopic Lux (EML), particularly in combination with certain glass types. Clear and smart glass provided the best results for task performance and user satisfaction, while photovoltaic and tinted glasses led to lower satisfaction. The effect of lighting conditions was evident in paper-based visual tasks, whereas computer-based tasks were more related to demographic information than lighting conditions. ANN models successfully predicted performance outcomes with an accuracy range of 40% to 93%. Performance classification was successfully achieved through fuzzy logic models, and the methodology of this study offers valuable guidance for future research, providing a framework that can be integrated into building performance evaluation systems.